Causas de descargas atmosféricas em estações meteorológicas automáticas e medidas de proteção contra raios

Causas de descargas atmosféricas em estações meteorológicas automáticas e medidas de proteção contra raios.

Com o desenvolvimento da ciência e da tecnologia em nosso país, as estações meteorológicas automáticas têm sido cada vez mais utilizadas na indústria meteorológica, e seu número e tempo de operação também estão aumentando. No entanto, durante a operação dos equipamentos, alguns problemas têm sido gradualmente identificados, como medidas inadequadas de proteção contra raios em campo. Para lidar com esse problema, propomos medidas eficazes de proteção contra raios adequadas a diferentes condições.

1. Motivos pelos quais a estação meteorológica foi atingida por um raio

1. Descarga direta de raio

A estação meteorológica automática precisa ser instalada em campo aberto por longos períodos. Tempestades e raios podem atingir diretamente os equipamentos e as instalações da estação, causando danos consideráveis. Em um período prolongado, eletricidade de alta tensão é gerada, podendo até mesmo provocar faíscas. Portanto, os danos causados ​​por raios diretos em estações meteorológicas automáticas são devastadores.

2. Indução eletromagnética gerada por raios

Após a queda de um raio, o ambiente ao redor gera uma certa quantidade de eletricidade e um forte campo magnético é criado instantaneamente. A presença desse campo magnético interfere nos equipamentos conectados à estação meteorológica automática, podendo danificá-los. A indução eletromagnética gerada por raios e trovões produz uma poderosa energia elétrica que é transmitida ao longo do fio até as duas extremidades do condutor, causando danos aos equipamentos da estação meteorológica automática.

3. Intrusão de onda de raio

Durante a queda de um raio, são geradas ondas de alta tensão e corrente. Embora o raio não atinja diretamente o equipamento da estação meteorológica automática, ele pode entrar em contato com a linha de sinal, etc., atuando diretamente como um condutor sobre o equipamento meteorológico e causando danos.

4. Possível contra-ataque terrestre

Se os equipamentos meteorológicos da estação meteorológica automática não operarem de acordo com as normas vigentes, por exemplo, se a rede de aterramento do equipamento não estiver em conformidade com as normas, isso causará diretamente uma resistência excessiva na conexão elétrica. Consequentemente, em caso de queda de raio, a forte corrente elétrica não poderá ser dissipada para o solo em tempo hábil, o que poderá danificar o equipamento.

2. Medidas para evitar descargas atmosféricas em estações meteorológicas

1. Instalar equipamentos de proteção contra raios

Para garantir que os equipamentos das estações meteorológicas automáticas não sejam atingidos por raios, devem ser adotados dispositivos de aterramento para proteção contra descargas atmosféricas, como a instalação de para-raios, cabos de proteção, redes de proteção e faixas de aterramento. É claro que também é possível prevenir eficazmente os riscos induzidos por raios através do aterramento de condutores, cabos coletores de aterramento e corpos de aterramento. Isso requer a seleção de medidas de proteção contra raios científicas e adequadas, com base na localização geográfica da estação meteorológica automática multielementar e nas condições naturais locais. É necessário integrar postes de direção do vento, pluviômetros e outros equipamentos à rede subterrânea. É fundamental garantir a distância de segurança entre os dois tipos de corpos de aterramento e o fio de aterramento. Caso a distância de segurança não seja atingida, é necessário providenciar isolamento.

2. Devem ser implementadas as medidas de proteção contra descargas atmosféricas do sistema de alimentação elétrica.

Devido à grande energia de um raio durante sua descarga, ele pode causar danos significativos por alta tensão em circuitos num raio de dois quilômetros. Portanto, durante a instalação de equipamentos de uma estação meteorológica automática com múltiplos elementos, é necessário instalar dispositivos de proteção contra raios em cabos, tubulações metálicas e linhas de dados na área protegida, além de realizar conexões equipotenciais.

3. Instalar para-raios

Para reduzir os danos causados ​​por descargas atmosféricas diretas, as estações meteorológicas geralmente injetam corrente no solo por meio de dispositivos como para-raios e redes de proteção contra raios. Um dos mais comuns é o para-raios. Devido ao seu formato especial, uma grande quantidade de carga elétrica se acumula em sua ponta. Quando ocorre uma descarga atmosférica, forma-se um capacitor de capacitância muito pequena entre a camada de nuvem carregada e a ponta do para-raios. Quando o para-raios e a camada de nuvem carregada se rompem, formam um condutor que injeta a corrente no solo, que então é acionado pelo dispositivo de aterramento para eliminar os danos causados ​​pela descarga atmosférica direta.

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